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专题23 酸碱中和滴定-【知识清单】最新高考化学一轮复习知识点一览表
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这是一份专题23 酸碱中和滴定-【知识清单】最新高考化学一轮复习知识点一览表,共11页。学案主要包含了滴定管的使用,滴定原理和过程等内容,欢迎下载使用。
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知识清单23 酸碱中和滴定
知识点01 酸碱中和滴定原理及过程
一、滴定管的使用
1.滴定管的构造
(1)特点:0刻度在上端,下端有一段没有刻度线
(2)用途:精确量取一定体积的液体物质
(3)碱式滴定管不能盛放的液体
①酸性物质:盐酸、醋酸
②强氧化性物质:KMnO4、硝酸、H2O2、次氯酸盐
③易加成物质:氯水、溴水等
④有机溶剂:苯、四氯化碳、酒精、汽油等
2.滴定管的读数
(1)标准:视线、刻度线及凹液面的最低点相平
(2)方法:看凹液面找刻度线
(3)读数:两次读数(滴定前体积V1、滴定后体积V2),计算差值
①公式:V=V2-V1
②精度:0.01mL
(4)俯视
①滴定前俯视:溶液的体积偏大
②滴定后俯视:溶液的体积偏小
(5)仰视
①滴定前仰视:溶液的体积偏小
②滴定后仰视:溶液的体积偏大
3.滴定管的使用方法
(1)检查仪器:在使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水。
(2)润洗仪器:从滴定管上口加入3~5mL所要盛装的酸溶液或碱溶液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁。然后,一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管的活塞或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球),将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。
(3)加入反应液:分别将酸溶液、碱溶液加到酸式滴定管、碱式滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上2~3 mL处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上(如图)。
(4)调节起始读数:在滴定管下放一个烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液(如果滴定管内部有气泡,应快速放液以赶走气泡;除去碱式滴定管乳胶管中气泡的方法如图所示),并使液面处于“0”刻度或以下,准确记录读数。
(5)放出反应液:根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的液体。
二、滴定原理和过程
1.实验原理
(1)概念:利用酸碱中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
①标准液:已知浓度的酸(或碱)
②待测液:未知浓度的碱(或酸)
(2)酸碱中和滴定的关键
①准确测定标准液和待测液的体积;
②选择合适的指示剂,准确判断滴定的终点。
2.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前的准备
(2)滴定
①标准液:一般盛放在滴定管中,其浓度为定值
②待测液:一般盛放在锥形瓶中,其体积为定值
③指示剂:盛放在锥形瓶中,一般滴加1~2滴
④标准液的滴定速度:先快后慢,最后滴加
3.滴定终点的确定
(1)根据滴定曲线的突变范围
(2)指示剂颜色发生变化
(3)中和反应温度最高,如HCl滴定NaOH
(4)导电性最强或最弱,如氨水滴定醋酸、硫酸滴定Ba(OH)2
4.指示剂的选择
(1)中和滴定时,不用石蕊试液,因其颜色变化不明显
(2)根据酸碱恰好中和产物的酸碱性选择酸碱指示剂
①若生成的盐显酸性,用甲基橙(3.1~4.4);
②若生成的盐显碱性,用酚酞(8.2~10.0);
③若生成的盐显中性两种指示剂都可以。
④盐酸滴定碳酸钠:指示剂不同反应不同
酚 酞:Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3
甲基橙:Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O
5.滴定终点的标志
(1)反应顺序:标准液先与待测液反应,最后1滴标准液与指示剂作用
(2)标准模板:滴加最后1滴××标准液,溶液恰好由××色变成××色,且半分钟内不恢复原色
(3)滴定反应:I2 +2S2O32-2I-+S4O62-(无色)
①碘水滴定Na2S2O3:滴加最后1滴碘溶液,溶液恰好由无色变成蓝色,且半分钟内不褪色
②Na2S2O3滴定碘水:滴加最后1滴Na2S2O3溶液,溶液恰好由蓝色变成无色,且半分钟内不变蓝色
(4)滴定反应:2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2++8H2O+5O2↑
①KMnO4滴定H2O2:滴加最后1滴KMnO4溶液,溶液恰好由无色变成紫红色,且半分钟内不变无色
②H2O2滴定KMnO4:滴加最后1滴H2O2溶液,溶液恰好由紫红色变成无色,且半分钟内不变紫红色
6.数据处理:
(1)按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值
(2)根据c(NaOH)=计算。
易错点一 滴定过程中的注意事项
(1)滴速:先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇,甚至半滴一摇,利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液。
(2)滴定操作要点:左手控制活塞或玻璃小球,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
(3)在滴定过程中瓶口不能碰滴定管下端尖嘴。
易错点二 强酸(碱)滴定弱碱(酸)的pH曲线比较
【典例01】室温下,向20.00 mL 0.100 0 ml·L-1盐酸中滴加0.100 0 ml·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5=0.7,下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,溶液pH=7
B.V(NaOH)=30.00 mL时,溶液pH=12.3
C.NaOH标准溶液浓度的准确性直接影响分析结果的可靠性,因此需用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓
度,标定时可采用甲基橙为指示剂
D.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小
【答案】C
【解析】NaOH与盐酸恰好完全反应时生成NaCl,NaCl为中性溶液,pH=7,A正确;盐酸与NaOH溶液浓度相同,加入30.00 mL NaOH溶液时,NaOH过量,则反应后溶液中NaOH的浓度为c(NaOH)= eq \f(0.100 0×(30.00-20.00),30.00+20.00) ml·L-1=0.02 ml·L-1,c(H+)= eq \f(10-14,0.02) ml·L-1=5×10-13 ml·L-1,pH=-lg(5×10-13)=12.3,B正确;用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度,滴定终点溶液呈碱性,应该选用酚酞作指示剂,C错误;指示剂的变色范围与pH突变范围越靠近,误差越小,故甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小,D正确。
【典例02】时,等体积两种一元酸和分别用等浓度的溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.起始浓度:
B.酸性:
C.用溶液滴定可用甲基橙作指示剂
D.酸的电离度约为
【答案】D
【解析】由图中可以看出,滴定HA的终点pH=7,则HA是强酸,c(HA)=c(H+)=0.1ml/L,初始时,HB的pH为3,而酸性说明HB是弱酸,部分电离,故,A错误;由图中可以看出,滴定达终点时,消耗KOH的体积大,则表明c()>c(),而起始时pH()>pH(),所以酸性,B错误;甲基橙变色范围为3.1—4.4,由图可知该pH范围内NaOH滴定HB未发生突跃,不可用甲基橙作指示剂,C错误;HB是弱酸,部分电离,对应的pH=3,则电离部分c电离(HB)≈c(H+)=10-3ml/L,由图可知滴定等体积的两种酸时滴HB消耗的氢氧化钠是滴定HA的两倍,则c初始(HB)=2c(HA)≈0.2ml/L,则酸的电离度==0.5%,D正确;故选D。
知识点02 滴定误差分析及滴定计算
1.滴定误差分析
(1)确定滴定对象:是标准液滴定待测液还是待测液滴定标准液
(2)找出未知浓度c和滴定管内液体读数的关系
c待测=
①标准液滴定待测液:c标准和V待测为定值,V标准为变量,c待测与V标准成正比
②待测液滴定标准液:c标准和V标准为定值,V待测为变量,c待测与V待测成比
(3)根据错误操作判断滴定误差
(4)常见误差分析(以标准酸溶液滴定未知浓度的碱为例,酚酞作指示剂)
2.滴定方法类型
(1)直接滴定法:向待测液中直接加入标准液测定
(2)反滴定法:向待测液中加入过量标准液A,然后再加入标准液B,测定剩余A的量,间接测量
3.滴定计算
(1)多次测量取平均值,与其他数据相差较大的要删除
(2)找出已知量和所求量之间的关系式
①根据所给的多个反应之间的关系
②根据元素守恒
③根据电子守恒
(3)注意有效数字,一般保留4位有效数字
易错点一 中和滴定的误差分析方法
(1)依据公式c(待测)=eq \f(c标准·V标准,V待测)来判断。c(标准)和V(待测)在误差分析时是定值,因此只需分析使得所耗标准液体积V(标准)变大或变小的原因即可,V(标准)变大,则c(待测)偏高,V(标准)变小,则c(待测)偏低。
(2)滴定管读数要领
以凹液面的最低点为基准(如图)
正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)
易错点二 溶液pH计算的一般思维模型
【典例03】用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是
A.碱式滴定管未用标准溶液润洗
B.锥形瓶用蒸馏水洗过后未用未知浓度的盐酸润洗
C.用酚酞作指示剂,当观察到溶液由无色变为浅红色时立即停止滴定
D.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
【答案】C
【解析】碱式滴定管未用标准溶液润洗,则所用标准NaOH溶液的体积偏大,测定结果偏高,A不符合题意;锥形瓶用蒸馏水洗过后未用未知浓度的盐酸润洗,对盐酸浓度的测定不产生影响,B不符合题意;用酚酞作指示剂,当观察到溶液由无色变为浅红色时立即停止滴定,则有少量盐酸未被中和,所用标准NaOH溶液的体积偏小,测定结果偏低,C符合题意;滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确,则读出标准NaOH溶液的体积偏大,测定结果偏高,D不符合题意;故选C。
【典例04】(2022·浙江卷)已知25℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1ml·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,则该溶液pH=a+1
【答案】B
【解析】在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,A2-的水解程度大于HA-,水的电离程度前者大于后者,故A错误;溶液中c(H+)=10-3ml/L,H2A电离程度较小,溶液中c(H2A)≈0.1ml/L,Ka1=,c(HA-)=1.3×10-5ml/L,c(HA-)≈c(H2A)电离,则H2A的电离度0.013%,故B正确;向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,,则c(A2-)
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